課時作業(三十)
1.(2012·遼寧)已知兩個非零向量a,b,滿足|a+b|=|a-b|,則下面結論正確的是( )
a.a∥bb.a⊥b
c.|a|=|b| d.a+b=a-b
答案 b
解析由|a+b|=|a-b|,兩邊平方並化簡,得a·b=0.又a,b都是非零向量,所以a⊥b.
2.若|a|=2,|b|=,a與b的夾角θ=150°,則a·(a-b)=( )
a.1 b.-1
c.7 d.-7
答案 c
解析 a·(a-b)=a2-a·b=4-2××(-)=7.故選c.
3.(2013·福建)在四邊形abcd中,=(1,2),=(-4,2),則該四邊形的面積為( )
a. b.2
c.5 d.10
答案 c
解析 ·=(1,2)·(-4,2)=0,故⊥.故四邊形abcd的對角線互相垂直,面積s2=5,選c.
4.(2014·濰坊模擬)已知平面上三點a、b、c滿足||=3,||=4,||=5,則·+·+·的值等於( )
a.25 b.24
c.-25 d.-24
答案 c
解析 ∵||2+||2=||2,
∴⊥,即·=0.
2=-25.
5.(2014·鄭州第一次質檢)若向量a,b滿足|a|=|b|=1,(a+b)·b=,則向量a,b的夾角為( )
a.30° b.45°
c.60° d.90°
答案 c
解析 ∵(a+b)·b=b2+a·b=1+a·b=,
∴a·b=|a||b|cos〈a,b〉=,cos〈a,b〉=,〈a,b〉=60°.故選c.
6.若△abc的三內角a,b,c所對的邊分別為a,b,c,已知向量p=(a+b,c),q=(a-b,c-a),若|p+q|=|p-q|,則角b的大小是( )
a.30° b.60°
c.90° d.120°
答案 b
解析由|p+q|=|p-q|,可得p2+2p·q+q2=p2-2p·q+q2,化簡得p·q=0,又由p·q=(a+b,c)·(a-b,c-a)=a2-b2+c2-ac=0,可得cosb==,由b∈(0,π),可得b=60°,故選b.
7.(2014·哈爾濱模擬)已知a與b均為單位向量,其夾角為θ,有下列四個命題:( )
p1:|a+b|>1θ∈[0,);
p2:|a+b|>1θ∈(,π];
p3:|a-b|>1θ∈[0,);
p4:|a-b|>1θ∈(,π];
其中的真命題是( )
a.p1,p4 b.p1,p3
c.p2,p3 d.p2,p4
答案 a
解析 |a+b|>1(a+b)2>1,而(a+b)2=a2+2a·b+b2=2+2cosθ>1,
∴cosθ>-,解得θ∈[0,),同理,由|a-b|>1(a-b)2>1,可得θ∈(,π].
8.已知向量a=(1,2),a·b=5,|a-b|=2,則|b|等於( )
a. b.2
c.5 d.25
答案 c
解析由a=(1,2),可得a2=|a|2=12+22=5.
∵|a-b|=2,∴a2-2a·b+b2=20.
∴5-2×5+b2=20.∴b2=25.∴|b|=5,故選c.
9.關於平面向量a,b,c,有下列三個命題:
①若a·b=a·c,則b=c;
②若a=(1,k),b=(-2,6),a∥b,則k=-3;
③非零向量a和b滿足|a|=|b|=|a-b|,則a與a+b的夾角為60°.
其中真命題的序號為寫出所有真命題的序號)
答案 ②
解析對於①,向量在等式兩邊不能相消,故①不正確;對於②,有=,得k=-3,故②正確;對於③,根據平行四邊形法則,可得a與a+b的夾角為30°,故③不正確.故填②.
10.(2013·江西)設e1,e2為單位向量,且e1,e2的夾角為,若a=e1+3e2,b=2e1,則向量a在b方向上的投影為________.
答案 解析向量a在b方向上的投影為|a|·cos〈a,b〉=,又a·b=(e1+3e2)·2e1=2e+6e1·e2=2+6×=5,|b|=|2e1|=2,∴|a|·cos〈a,b〉=.
11.(2012·安徽)若平面向量a,b滿足|2a-b|≤3,則a·b的最小值是________.
答案 -
解析由|2a-b|≤3可知,4a2+b2-4a·b≤9,所以4a2+b2≤9+4a·b,而4a2+b2=|2a|2+|b|2≥2|2a|·|b|≥-4a·b,所以a·b≥-,當且僅當2a=-b時取等號.
12.(2012·北京)已知正方形abcd的邊長為1,點e是ab邊上的動點,則·的值為的最大值為________.
答案 1 1
解析 以d為座標原點,建立平面直角座標系如圖所示.則d(0,0),a(1,0),b(1,1),c(0,1).設e(1,a)(0≤a≤1),所以·=(1,a)·(1,0)=1,·=(1,a)·(0,1)=a≤1.故·的最大值為1.
13.若向量a與b的夾角為60°,|b|=4,(a+2b)·(a-3b)=-72,則|a
答案 6
解析 (a+2b)·(a-3b)=-72|a|2-a·b-6|b|2=-72.
因為a·b=|a|·|b|cos60°=2|a|,所以|a|2-2|a|-24=0.
所以(|a|+4)(|a|-6)=0,所以|a|=6.
14.已知|a|=4,|b|=3,(2a-3b)·(2a+b)=61.
(1)求a與b的夾角θ;
(2)求|a+b|和|a-b|;
(3)若=a,=b,作△abc,求△abc的面積.
答案 (1)120° (2), (3)3
解析 (1)由(2a-3b)·(2a+b)=61,
得4|a|2-4a·b-3|b|2=61.
∵|a|=4,|b|=3,代入上式求得a·b=-6.
∴cosθ===-.
又θ∈[0°,180°],∴θ=120°.
(2)可先平方轉化為向量的數量積.
|a+b|2=(a+b)2=|a|2+2a·b+|b|2
=42+2×(-6)+32=13,
∴|a+b|=.
同理,|a-b|==.
(3)先計算a,b夾角的正弦,再用面積公式求值.
由(1)知∠bac=θ=120°,
||=|a|=4,||=|b|=3,
∴s△abc=||·||·sin∠bac
=×3×4×sin120°=3.
15.設兩個向量e1,e2滿足|e1|=2,|e2|=1,e1與e2的夾角為,若向量2te1+7e2與e1+te2的夾角為鈍角,求實數t的範圍.
答案 (-7,-)∪(-,-)
解析由向量2te1+7e2與e1+te2的夾角為鈍角,得<0,
即(2te1+7e2)·(e1+te2)<0,
化簡即得2t2+15t+7<0,
解得-7當夾角為π時,也有(2te1+7e2)·(e1+te2)<0,
但此時夾角不是鈍角.
設2te1+7e2=λ(e1+te2),λ<0,
可求得 ∴
∴所求實數t的範圍是(-7
16.在平面直角座標系xoy中,已知點a(-1,-2),b(2,3),c(-2,-1).
(1)求以線段ab,ac為鄰邊的平行四邊形的兩條對角線的長;
(2)設實數t滿足(-t)·=0,求t的值.
答案 (1)bc=4,ad=2 (2)-
解析 (1)方法一:由題設知=(3,5),=(-1,1),則+=(2,6),-=(4,4).
所以|+|=2,|-|=4.
故所求的兩條對角線的長分別為4,2.
方法二:設該平行四邊形的第四個頂點為d,兩條對角線的交點為e,則e為線段bc的中點,e(0,1).
又e(0,1)為線段ad的中點,a(-1,-2),所以d(1,4).
故所求的兩條對角線的長分別為bc=4,ad=2.
(2)由題設知=(-2,-1),-t=(3+2t,5+t).
由(-t)·=0,得(3+2t,5+t)·(-2,-1)=0.
從而5t=-11,所以t=-.
或者:·=t2.=(3,5),t==-.
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